摘要根据岩土工程勘察中的勘察要求,对工程地质勘察实践理念问题的分析,并结合实例探讨平原区的含水层特征。以期给工程勘察工作人员提供方便制定相应的防护措施和施工计划,以确保工程质量。
关键词岩土工程;地质勘察;理念分析
先进技术(含理论、技术设备)的推广应用是工程地质勘察好、省、快的强大技能和物质基础。如地下洞室围岩分类,坝基岩体质量分类,边坡稳定分析,岩体弹塑性理论,地质力学模型、岩(4-)体物理力学性试验方法的发展应用,电脑与工程地质软件包的开发应用,钻探钻进取芯技术的提高,物探各种测试手段的广泛应用等,都强有力地促进了工程地质勘察周期的缩短和工程地质条件分析评价的快速与先进。设计、施工方面先进技术的应用,如新坝型、新建材、新工艺、新施工方法的运用,也进一步促进了工程地质勘察中对较差岩体的充分利用。
1工程地质勘察实践理念问题
“实践理念”泛指人们在工程地质勘察实践活动中,所持的思想、观点、方法的综合而言,其核心内容包括以下三点:
1)坚持一切从客观地质实际出发,并做具体分析区别对待,即辩证唯物论观点。例如:万家寨坝基夹层两侧岩体存在着强大的侧向抗滑效应,即个性规律。如果我们遵照规范的共性规律,绝对地不予考虑就不符合坝基地质实际了。否则,如果我们机械地绝对予以考虑,也不一定是必要的。其实,按通常的对待办法,将它只作为安全储备,而不参与坝基稳定计算是可行的。但当坝基稳定需要时,做适度的考虑也是安全可靠的。
2)坚持采用系统分析和综合评价方法,即整体论观点。任何工程地质问题都属于一定层次的,由诸多要素组成的―个系统问题,需采用系统分析方法做整体的综合评价与决断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性(或安全储备)是不够的。而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。这就是说,专家们需要坚持运用“系统整体效应(或功能)大于其组成部分之和”这一重要思想和原理,以指导工程地质勘察实践。
3)坚持依靠工程经验与创造性思维的积极贡献,即经验支持论观点。工程经验与创造性思维是宝贵财富。它影响到工程地质勘察实践的各个方面,而且至今人们对工程地质环境的认识,依然是有些地质问题可以说得清楚,并可用数学模型给予量的表达;又有些地质问题虽可以说得清楚,但无法以数学模型给予量的表达;还有些地质问题说不清楚,只可意会,无法言传;更有些地质问题既说不清楚,也无法理解等。所有这些问题在工程地质决断过程中,都要做出相应的分析和评价。而正确的工程地质决断,恰恰在于对那些说不清楚的地质问题做出合理的价值判断。这正是专家们工程经验与创造性思维的积极贡献和强有力支持的重要表现所在。
2坝基主要工程地质问题评价
坝工建筑物对坝基的要求有三个核心问题:一是坝基所承受的荷载作用下不会发生滑动失稳。而且还应有必要的抗滑稳定安全度;二是在各项荷载作用下,坝基各部位的应力及变形值要在许可的范围内。避免产生过大的局部应力集中和严重的不均匀变位。影响坝基和大坝的安全;三是坝基在渗透水的长期作用下,要能保持坝基岩体在力学和化学性质上的稳定,渗漏和渗透压力都要控制在允许的范围内,因此,围绕这些问题,拱坝坝基主要工程地质问题包括坝基压缩变形、坝基渗漏及渗透变形和坝基抗滑稳定等问题。坝基压缩变形问题。主要根据坝基岩体强度、岩体风化特征、岩体结构类型和软弱结构面的发育情况及其分布特征做出分析和评价。若坝基岩体中存在抗变形能力差的缓倾角夹层、陡倾角断层和风化、卸荷破碎带。要提出必要的工程处理措施建议。坝基渗漏及渗透变形问题。主要根据坝基岩体的岩性类型、岩体风化状态、结构面发育程度、分布特性及其性状和地下水发育情况等,评价坝基岩体的透水性及其渗漏通道,并提出相应的工程处理措施建议。坝肩岩体抗滑稳定问题。主要根据岩体强度、岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度等岩体质量分类相关的因素,结合软弱结构面的分布特征及其性状、组合切割关系等进行分析和评价,提供坝基岩体及结构面、软弱层和断层抗剪断强度,进行坝肩岩体抗滑稳定计算。并提出相应的工程处理措施建议。
3水文地质试验和地下水监测
水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性。亦文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验,以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式。一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等,观测足够长的时间,确保每―个试验观测数据的准确性,减少误差。
4几点体会
根据场地的工程地质条件和水文地质条件,场地下部卵石层呈高强度、低压缩性、层厚大、层位稳定,无下伏软弱土层,是水闸理想的桩端持力层,但在桩型方案选择上,如何根据场地的工程地质条件和水文地质条件、建筑物特性及当地的建设经验等综合分析确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的桩型。便是本水闸工程地质勘察中的又一个重要环节。
1)在水闸的工程勘察过程中,由于基坑开挖深度一般较大,应充分考虑地下水的影响与作用。不仅要分层求取基坑坑壁范围内各含水层的水文地质参数,还要注意求取基坑以下可能对基坑工程造成影响的含水层的水文地质参数。
2)在深基坑工程中,在考虑坑壁稳定性时应同时考虑基底稳定性来进行支护结构(方案)的设计。在工程勘察中应分析评价和预测可能引起基底失稳的原因和表现形式,并提出相应的防护或监测等工程措施。
3)应在充分分析场地工程地质和水文地质条件、建(构)筑物特性、地区建设经验等各方面因素的前提下,综合确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的基础方案,真正做到勘察规范要求的“确保工程质量、提高投资效益”。
5结论
工程地质勘察工作的对象是复杂的工程地质系统。强调勘察对象整体性质和整体功能,从工程地质勘察的基本目标是建立工程地质结构模型,最终目标是建立工程地质模型,而最优目标是以适当勘察工作量,建立“灰度”适度的工程地质模型。
参考文献
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